(57)【要約】【課題】外面に平坦部９を有し、しかも最外面の亜酸化銅膜に微小クラックのない高品質のジュメット線１を、ローコストで提供する。【解決手段】心金２と、この心金２の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層３と、銅層又は銅含有合金層３の表面を覆う亜酸化銅膜４とからなるガラス封止型半導体装置用ジュメット線１において、上記亜酸化銅膜４を形成する前の状態で、心金２と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層３とからなる線材の表面の少なくとも一部に予め平坦部９を形成しておくことにより、亜酸化銅膜４に微小クラックが生じないようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層と、銅層又は銅含有合金層の表面を覆う亜酸化銅膜とからなるガラス封止型半導体装置用ジュメット線において、上記亜酸化銅膜を形成する前の状態で、心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層とからなる線材の表面の少なくとも一部に予め平坦部を形成していることを特徴とするガラス封止型半導体装置用ジュメット線。
【請求項２】
心金の周囲に銅層又は銅含有合金層を有する線材を、異形ダイスによる引き抜き加工またはロールによる圧延加工により、線材の表面の少なくとも一部に予め平坦部を形成した後、線材の表面を酸化加熱して亜酸化銅膜を形成することを特徴とするガラス封止型半導体装置用ジュメット線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層と、銅層又は銅含有合金層の表面を覆う亜酸化銅膜とからなるガラス封止型半導体装置用ジュメット線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジュメット線１は、例えば、図１に示すように、鉄−ニッケル製の心金２の周囲に、銅層又は銅含有合金層３を設け、この銅層又は銅含有合金層３の表面に、亜酸化銅膜４を設けた構造である。
このジュメット１線は、図２に示すように、ガラス封止型半導体装置を製造する場合に、ダイオード等の半導体素子５のリード端子６ａ、６ｂとして使用され、周面がガラス製の筒状の封止体７によって封着されるようになっている。
ところで、ジュメット線１の周囲を、ガラス製の封止体７によって封着する場合、ジュメット線１の周囲に、筒状の封止体７を被せ、封止体７を加熱すると、図３（ａ）に示す封着前の状態から、（ｂ）の状態を経て、（ｃ）に示すように、ジュメット線１の周囲と筒状の封止体７の内周面との間の空間Ａが次第に減り、封着が完了する。
ところが、この封着工程において、ジュメット線１の周囲と筒状の封止体７の内周面との間の空間Ａに存在するエアーの抜けが悪いと、封着後に、図４に示すように、封止体７の内面にエアー玉８が残るという問題がある。
【０００３】
この封着工程におけるエアー抜けを良好にするために、従来、ジュメット線１を平面加工して、図５又は図６に示すように、ジュメット線１の外面に平坦部９を形成することが行われている。図５は、平坦部９を２箇所設けた例であり、図６は、平坦部９を３箇所設けた例である。
ジュメット線１の外面に平坦部９を形成しておくと、図７（ａ）に示す封着前の状態から、（ｂ）の状態を経て、（ｃ）、（ｄ）に示すように、封着過程が進んでいく際に、（ｃ）の状態で、ジュメット線１の外面に平坦部９の部分にエアー抜き通路Ｂが形成され、このエアー抜き通路Ｂからエアーがスムーズに排出され、封止体７の内面にエアー玉８が残り難くなる。
【０００４】
しかしながら、ジュメット線１の外面に平坦部９を形成することは、封着工程におけるエアー抜きを良好にすることができても、次のような問題があった。
従来、ジュメット線１の外面に平坦部９を形成する平面加工は、リード加工機上に、加圧ローラー等の平面加工機を設置して行っているため、平面加工機をリード加工機毎に設置する必要があり、設備コストが高くなる。
また、ジュメット線１の線径のバラツキに応じて各平面加工機の調整が必要になり、その調整に時間がかかり、平面加工の精度も低い。
また、平面加工によって、ジュメット線１の最外面の亜酸化銅膜４に微小クラックが発生しやすく、この微小クラックによってガラス封着性が悪化するという欠陥があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、外面に平坦部を有し、しかも最外面の亜酸化銅膜に微小クラックのない高品質のジュメット線を、ローコストで提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層と、銅層又は銅含有合金層の表面を覆う亜酸化銅膜とからなるガラス封止型半導体装置用ジュメット線において、上記亜酸化銅膜を形成する前の状態で、心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層とからなる線材の表面の少なくとも一部に予め平坦部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
上記亜酸化銅膜を形成する前に、心金と、この心金の周囲を覆う銅層又は銅含有合金層とからなる線材の表面に、平坦部を形成しておくことにより、その後に設けられる亜酸化銅膜の微小クラックの形成を防止できる。
したがって、この発明に係るジュメット線は、最外層の亜酸化銅膜に微小クラックがないため、微小クラックによるガラス封着性の悪化を防止できる。
また、線材の伸線加工後、異形ダイスによる引き抜き加工またはロールによる圧延加工により、リード加工を行う前に、伸線加工のロット単位で平面加工が行えるので、リード加工機毎に、平面加工機を設置する必要がなく、設備費及び加工コストの大幅な低減が図れる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、以上のように、外面に平坦部を有し、しかも最外面の亜酸化銅膜に微小クラックのない高品質のジュメット線を、ローコストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明に係るガラス封止型半導体装置用ジュメット線は、心金の周囲に銅層又は銅含有合金層を有する線材を、異形ダイスによる引き抜き加工またはロールによる圧延加工により、線材の表面の少なくとも一部に予め平坦部を形成した後、線材の表面を酸化加熱して亜酸化銅膜を形成することにより、製造することができる。
【００１０】
上記心金の材質としては、鉄−ニッケルを使用することができる。
この線材の表面に平坦部を形成しておくと、ガラス封止の際に、円弧部の後に、平坦部が封止されるというタイミングのずれが生じ、このずれにより、内部のエアー抜きがスムーズに行われる。
したがって、平坦部の長さ（図８のａ）が短い場合には、平坦部の深さ、即ち、線材の中心線上における外形円ｃから平坦部までの距離（図８のｂ）が浅くなり、エアー抜き効果が少なくなる。
【００１１】
この平坦部の数や、長さ、深さの適正値は、線径によって異なるが、線径が小さくなるほど、平坦部の線径対する比率が大きくなる傾向にあり、線径が同じであれば、平坦部の数とその大きさとは基本的に関係がなく、数が増えても、個々の平坦部は一定の大きさが必要である。一方、平坦部の長さが長い（平坦部の深さが深い）場合、加工部の銅が薄くなりすぎて、ガラスとの膨張係数が合わなくなるといった問題が生じる。
線径０．７ｍｍのジュメット線の場合、平坦部の長さは、０．１２〜０．２０ｍｍ、好ましくは、０．１７〜０．１８ｍｍ、平坦部の深さは、０．０５〜０．０９ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．０８ｍｍである。
その最適な範囲としては、線径１．０ｍｍ未満の場合、平坦部の幅は線外径の１０〜３０％、線径１．０ｍｍ以上の場合、平坦部の幅は線外径の５〜２５％である。
【００１２】
次に、外径０．７ｍｍのジュメット線を、亜酸化銅膜を形成する前の状態で、ローラーで引き抜いて、幅０．１８ｍｍ、深さ０．０７ｍｍの平坦部を形成し、その後、加熱処理して２．０μｍの亜酸化銅膜を形成したこの発明に係るジュメット線Ａ（実施例）と、外径０．７ｍｍのジュメット線に加熱処理をして亜酸化銅膜を形成した後、ローラーで引き抜いて幅０．１８ｍｍ、深さ０．０７ｍｍの平坦部を形成した従来のジュメット線Ｂ（比較例）とを作成し、その効果確認試験を行った。
ジュメット線Ａ、Ｂを使用して、ＤＨＤ型ダイオードを製作し、表面の亜酸化銅膜の観察とガラス封着特性の試験を行ったところ、ジュメット線Ａは、亜酸化銅膜に亀裂などの欠陥がなく、ガラス封着特性の点でも異常が認められなかった。
これに対し、ジュメット線Ｂは、平坦部の亜酸化銅膜に微小クラックの発生が認められ、ガラス封着特性の点でも０．０５％の気密不良が発生した。
なお、ガラス封着試験は、ＪＩＳ  Ｈ  ４５４１、３．８項「空気漏れ」に準じて行った。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ジュメット線の構造説明図である。
【図２】ガラス封止型半導体装置の概略図である。
【図３】平坦部を有しないジュメット線を使用したガラス封着工程を示す概略図である。
【図４】平坦部を有しないジュメット線を使用してガラス封着を行った場合に生じやすい内部欠陥を有するガラス封止型半導体装置の概略図である。
【図５】外面に平坦部を形成したジュメット線の一例を示す概略図である。
【図６】外面に平坦部を形成したジュメット線の他の例を示す概略図である。
【図７】平坦部を有するジュメット線を使用したガラス封着工程を示す概略図である。
【図８】平坦部を有するジュメット線の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  ジュメット線
２  心金
３  銅層又は銅含有合金層
４  亜酸化銅膜
５  半導体素子
６ａ、６ｂ  リード端子
７  封止体
８  エアー玉
９  平坦部
Ａ  空間
Ｂ  エアー抜き通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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